刷镀法制备PEO陶瓷层及电绝缘性研究

刷镀法制备PEO陶瓷层及电绝缘性研究

目前人们均采用将试样或工件放在电解槽内的方法进行等离子体电解氧化，但是在实际工程应用中，当工件尺寸很大或只需要对零件的某一个区域进行微弧氧化制备陶瓷层时，这种方法就显得无能为力或很不方便了。

我们采用一种刷镀的方法进行等离子体电解氧化，即可解决这个问题。刷镀微弧氧化实验装置主要由微弧氧化专用电源、刷镀镀笔以及电解液供应和冷却系统组成。工作前先用医用脱脂棉包裹不锈钢阴极，并用适当尺寸的绦纶棉套套住棉花，用橡皮筋捆紧，包套总厚度约为5－10mm。实验采用的基体材料为商用硬铝，试样尺寸为50mm×12mm×2mm，用砂轮和砂纸将试样打磨到所需的表面粗糙度。

待处理零件使用绝缘夹具固定，连接电源阳极，并露出待镀区域，夹卡方式应保证镀笔的运动不受阻碍。通电后零件不动，镀笔在待镀区域作直线式往复运动，并定时蘸取电解液，记录镀笔停留在待镀区域的时间。陶瓷层的绝缘性能采用图3-53所示的压接式绝缘击穿实验装置进行测试，绝缘击穿电压采用对零件镀覆部位增大电压时，涂层被击穿时所需的最小电压来表征。

图3-54(a)是陶瓷层的厚度与其击穿电压之间的关系曲线。从图中我们可以看出，随着陶瓷层厚度的增加，击穿电压逐渐变大，这预示着陶瓷层绝缘电阻随陶瓷层厚度的增加而增加。我们知道，在一定的范围内，陶瓷层的厚度随着微弧氧化时间增加而增加，因此，若要制备绝缘电阻较大的陶瓷层，可以通过延长微弧氧化时间来获得。

但是实验还发现，陶瓷层的平均击穿场强(击穿电压和击穿处绝缘层厚度的比值)却随着陶瓷层厚度的增加而呈下降趋势，如图3-54(b)所示。分析认为，当微弧氧化时间较短时，所生成的陶瓷层较为致密，因而平均击穿(a)(b)场强较大；随着微弧氧化时间的增加，陶瓷层的厚度虽然有所增加，但是，其致密性却受到微弧氧化后期连续放电的大火花的破坏作用而受到不利影响，出现裂纹、孔洞等缺陷，降低了涂层的平均击穿场强。http://www.dgzhenghang.com.cn